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Artsen PM500F应用于卡车车桥轴头与桥壳焊接


产品

发动机、变速箱和车桥是卡车三大动力核心总成,车桥在卡车动力传输的过程中发挥着纽带的作用,对整车的动力和稳定有着举足轻重的作用。

车桥是通过悬架和车架相连、两端安装卡车车轮的桥式结构,其功能就是传递车架与车轮之间各方向作用力及其力矩。车桥根据结构的不同,可分为整体式与断开式两种。整体式车桥,犹如一个巨大的杠铃,两端通过悬架系统支撑着车身,因此整体式车桥通常与非独立悬架配合。断开式车桥,像两把雨伞插在车身两侧,再各自通过悬架系统支撑车身,所以断开式车桥与独立悬架配用。车桥根据驱动方式的不同,可分成转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种,其中转向桥和支持桥都属于从动桥。大多数卡车采用前置后驱动(FR),因此前桥作为转向桥,后桥作为驱动桥;而前置前驱动(FF)卡车则前桥成为转向驱动桥,后桥充当支持桥。

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图1  车桥


客户

广东富华机械集团创始于一九九七年,是全球领先的商用车(卡车、挂车&工程车)车轴及底盘零部件制造商。现全球同时运作FUWA(中国及亚洲)、VALX(欧洲)、AXN(北美)、K-Hitch(澳洲)四大品牌。总占地面积超过250万平方米,旗下包括11家制造工厂、2个物流港口、4家海外公司、1家中德合资公司。

集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。集团下属多家企业通过了ISO9001:2015、IATF16949、ISO14001:2015等国际质量体系、计量、设计规范等认证,并被认定为国家级高新技术企业。

集团主营产品涵盖半挂车桥、卡车桥、客车桥、工程桥、冷藏集装箱、支腿、悬挂系统、鞍座、牵引销、摩擦片、调节臂、气室等产品,大多拥有自主知识产权。集团产品质量和各项技术指标满足美国、欧盟、澳大利亚等多国标准要求,远销80多个国家和地区,使集团成为备受主流市场尊敬、推崇、信赖的公路用车专用零部件制造商。 早在2017年,集团车轴产销量已突破100万支,打破行业历史记录。

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图2  富华厂区


现场问题

车桥主要由半桥壳、固定盘、后盖、法兰盘、半轴套等几部分焊接而成。半轴套轴头与桥壳焊接共计两条环焊缝,它们使左右车轮的相对位置固定,中心不得有倾斜,一起支撑车架及其上的各总成重量。桥壳材质一般为Q345,轴头材质为40Mn,属于中碳调质钢,焊接性能较差,厚度7-15mm,采用窄间隙坡口对接,坡口形式如图 1所示。坡口β角为3度, R半径8mm,B1根部钝边2mm。

客户要求在保证足够熔深情况下,严格控制热影响区宽度,焊缝组织晶粒细化,提高韧性。焊缝无缺陷、无飞溅,保证整体焊缝质量,焊缝整体强度、疲劳寿命满足设计要求。焊机与专机通讯简单可靠,电源可靠性高,适应长时间工作,批量生产焊缝一致性高。



图3  车桥分解图

图4  焊缝坡口示意图

奥博推荐焊接设备及方案

针对客户实际情况,推荐奥博Artsen PM500F焊机,集成于车桥轴头双环缝自动焊接设备上,采用碳钢脉冲工艺。Artsen PM500F是一款全数字高频智能逆变焊机,可进行碳钢材质的直流、脉冲全位置焊接。此款焊机有以下优点可以解决客户问题:

1)采用全数字控制,精确实现一脉一滴,焊接稳定无飞溅。

2)优化的脉冲工艺,可使电弧能量更加集中,熔深加深,焊速加快,达到降低整体热输入,控制热影响宽度。

3)储存多种脉冲工艺数据,适用范围广,可获得优质焊接效果。

4)送丝机采用高性能数字电机、 四轮送丝和精确送丝机构来确保送丝稳定性,进而保证良好的焊接。

5)配有模拟、数字等多种通讯方式,与专机、机器人通讯简单快捷。

6)电源可靠性高,参数一致性高,可以保证专机长期大批量焊接焊缝稳定可靠。

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图5  焊接工件

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图6  焊接工件


效果对比

富华采用奥博Artsen PM500F配合专机,2把焊枪同时焊接。专机采用 PLC控制,实现自动摆动、提升、跟踪焊缝,整体效率提高50%。焊机长期稳定工作,焊缝一致性高,产品合格率99%。焊缝熔合良好,熔深满足要求,焊接速度快,飞溅极低,无需打磨,热输入比之前降低17%。疲劳性能满足客户需求。


应用

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图7  双环缝焊接